- giá trị ựối với một tập hợp tắnh trạng
2. Tác nhân ựột biến và tắnh chất
Từ khi hiệu quả ựột biến của bức xạ ion hoá (Muller, 1927; Stadler, 1928) và các hợp chất hoá học (Auerbach và Robsson, 1947) ựược phát hiện, danh sách tác nhân ựột biến ngày một tăng. Tần số và phổ ựột biến phụ thuộc vào việc chọn lựa tác nhân ựột biến, cường ựộ và liều lượng xử lý. Hai nhóm tác nhân sử dụng phổ biến trong chọn giống hiện ựại là tác nhân lý học (bức xạ ion hoá, giàu năng lượng) và tác nhân hoá học. Tuy các tác nhân có tắnh ựặc thù nhưng việc dự ựoán và kiểm soát phổ ựột biến tương ựối khó, ựặc biệt tỉ lệ giữa ựột biến gen và biến ựổi nhiễm sắc thể.
Các bức xạ bức xạ i-on hoá mật ựộ cao chủ yếu gây ra những biến ựổi nhiễm sắc thể (sắp xếp lại, mất ựoạn, v.v.) và rất ắt ựột biến ựiểm. Bức xạ bức xạ ion hoá mật ựộ thưa (bức xạ X, bức xạ gamma là bức xạ ựiện từ) và bức xạ cực tắm gây ra nhiều ựột biến ựiểm hơn. Thực tế, phần lớn các giống ựột biến ựưa vào sản xuất là kết quả xử lý tác nhân lý học (bức xạ ion hóa) (Bảng 2.8).
Các tác nhân hoá học ựa dạng hơn nhiều về chủng loại so với tác nhân lý học. Các tác nhân như ethyl methane sulphonate (EMS) và các hợp chất siêu ựột biến nitrozo u-rê (Nitrozoethyl u-rê) gây ra tần số ựột biến cao ở nhiều loại cây trồng. Các tác nhân ựột biến thông dụng nhất ựược trình bày trong bảng 3.8 và 4.8.
Bảng 2.8: Số lượng giống tạo thành từ các tác nhân ựột biến khác nhau (Micke et al., 1990)
Tác nhân ựột biến Cây sinh sản bằng hạt
Cây sinh sản sinh dưỡng Tổng cộng Tia gamma 366 204 570 Tia X 65 227 292 Trung tử 36 13 49 Bức xạ khác 17 7 22 Tác nhân hóa học 81 14 95 3. Liều lượng xử lý
Một trong những yêu cầu cơ bản nhất ựể chương trình tạo giống ựột biến thành công là chọn liều lượng xử lý thắch hợp. Hiệu lực của tác nhân ựột biến ựược ựo bằng sự thay ựổi di truyền của vật liệu xử lý. Khi xử lý người ta phân biệt một số liều lượng sau:
- Liều lượng chiếu = năng lượng phát ra từ nguồn bức xạ đơn vị chiếu từ nguồn dùng phổ biến là Roentgen
ườ đạ ọ ệ ộ ọ ố ồ 82
1 Roentgen (R) = 87 erg/g vật chất
- Liều lượng hấp thụ = năng lượng phát ra của bức xạ bức xạ từ nguồn sang ựối tượng và ựược ựối tượng hấp thụ.
rad (r) = 100 erg/g vật chất
hoặc Gray (Gy) = 1 Joule = 100 rad (Gray là ựơn vị bức xạ theo hệ thống quốc tế SI)
Bảng 3.8: Các bức xạ ion hoá thông dụng trong xử lý ựột biến và ựặc ựiểm của chúng
Bức xạ Nguồn Bước
sóng/dạng
Mức gây hại Sức ựâm xuyên
Tia X Máy X quang 10-3 Ờ 10 nm Nguy hiểm Nhiều cm Tia gamma đồng vị phóng xạ (60Co,, 137Cs) Lò phản ứng nhiệt hạch 0,1 Ao Nguy hiểm Mạnh Tia cực tắm đèn cực tắm 2800-2900 Ao Có thể nguy hiểm Bề mặt Neutron (nhanh, chậm, nhiệt) Lò phản ứng nhiệt hạch Rất nguy hiểm Nhiều cm
Bảng 4.8: Các tác nhân ựột biến hoá học thông dụng trong chọn giống
Tên Bản chất Nồng ựộ thường sử dụng
Ethyl methane sulphonate Không màu 0,1 Ờ 0,3% N-methyl-N-nitrozo urê Chất rắn màu vàng 0,01-0,03% N-ethyl-N-nitrozo urê Chất rắn màu vàng 0,01-0,03% Natri azid (NaN3) Chất rắn màu trắng 0,001-0,004 M
Liều lượng hay nồng ựộ (ựối với hoá chất) xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như kiểu gen và các ựiều kiện sau xử lý. Khi nhà chọn giống không có nguồn thông tin về ựối tượng xử lý có thể sử dụng liều lượng LD50, liều lượng mà sau xử lý 50% số cây sống sót có khả năng ra hoa và kết hạt. Trong thực tế chọn giống nhà chọn giống thường xử lý 2 Ờ 3 liều lượng xung quanh LD50 ựể xác ựịnh liều lượng tối ưu. đối với hoá chất , dựa vào tài liệu công bố, có thể làm thắ nghiệm khảo sát xử lý với dãy nồng và thời gian khác nhau. Bảng 5.8 cho biết các tác nhân và liều lượng xử lý ở một số cây trồng.